專利名稱：一種試卷安全管理監控系統、方法及手持監控設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及物聯網應用領域，尤其是涉及一種試卷安全管理監控系統、方法及手持監控設備。
背景技術：
國內每年都有很多高考、中考、公務員考試、職稱考試、資格考試等大型教育考試，將涉及上千萬份試卷的安全監控管理。目前，國內試卷運輸中采用人工密封、查詢及保密押運，使用試卷保密室聯網監控、聯動報警系統，使省、市、縣三級聯網監控、聯動報警。試卷在保密室使用期間，采用報警設施和視頻監控設備。但是，這種方式中試卷的開啟、密封等狀態信息采用人工記錄方式，不僅增加了工作量，也存在著一定的不安全因素。

發明內容
本發明目的是提供一種基于物聯網技術的試卷安全管理監控系統、方法及手持監控設備，以實現了需要絕對安全運輸國家級、省級等試卷包裝物安全狀態的監控。本發明提供的試卷安全手持監控設備，其中包括:GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元以及電源單元；電源模塊，用于為GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元及無線通訊單元提供電源；GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息；電子標簽讀取單元，用于當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，所述電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元，分別與GPS定位單元以及電子標簽讀取單元連接，用于將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。所述手持監控設備還包括:分別與數據處理單元連接的存儲單元及界面顯示單元；存儲單元，用于存儲GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息；界面顯示單元，用于向使用者提供顯示界面，包括顯示開關鍵、數據清除鍵、查詢鍵、錄入數據鍵、數字鍵的一個或多個組合。本發明提供的試卷安全管理監控系統，包括遠程監控平臺、安裝在試卷包裝物上的電子標簽，其中還包括手持監控設備，所述手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元以及電源單元；電源模塊，用于為GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元及無線通訊單元提供電源；GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息；
電子標簽讀取單元，用于當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，所述電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元，分別與GPS定位單元以及電子標簽讀取單元連接，用于將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。所述手持監控設備還包括:分別與數據處理單元連接的存儲單元及界面顯示單元；存儲單元，用于存儲GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息；界面顯示單元，用于向使用者提供顯示界面，包括顯示開關鍵、數據清除鍵、查詢鍵、錄入數據鍵、數字鍵的一個或多個組合。本發明提供的試卷安全管理監控方法，其中包括:開啟手持監控設備，手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元；GPS定位單元確定該手持監控設備的位置信息；當試卷包裝物上的電子標簽有效時，電子標簽讀取單元獲取電子標簽信息，包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元將所述位置信息及電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。本發明通過采用嵌入物聯網技術的手持監控設備，對試卷包裝物上的電子標簽進行監控，將手持監控設備處于使用狀態時的位置信息以及獲取的試卷包裝物的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺，減少了工作量，實現了遠程的自動監控；同時減少和避免了很多人為因素，提高了試卷領取、運輸、打開過程中的安全性。


圖1為本發明試卷安全手持監控設備實施例的結構示意圖。
具體實施例方式本發明提供的試卷安全管理監控系統，包括遠程監控平臺以及終端設備。終端設備由裝在試卷包裝物上的電子標簽，以及發給試卷領取人的手持監控設備兩大模塊組成。手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元以及電源單元。電源模塊，用于為GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元及無線通訊單元提供電源；GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息；電子標簽讀取單元，用于當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，所述電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元，分別與GPS定位單元以及電子標簽讀取單元連接，用于將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。所述手持監控設備還可以包括:分別與數據處理單元連接的存儲單元及界面顯示單元；存儲單元，用于存儲GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息；界面顯示單元，用于向使用者提供顯示界面，包括顯示開關鍵、數據清除鍵、查詢鍵、錄入數據鍵、數字鍵的一個或多個組合。圖1為本發明試卷安全手持監控設備實施例的結構示意圖。在該實施例中，試卷安全手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元存儲單元、界面顯示單元以及電源單元。試卷包裝物中加裝的電子標簽，采用低頻及高頻無源RFID，工作頻率為:134K以下和13.56Μ。可以采用深圳華陽公司生產的HY-ACH11，工作頻率13.56Μ。電子標簽具有以下特點，當試卷包裝物完好時有效，當試卷包裝物受到破壞時，電子標簽永久失效；當試卷包裝物正常開啟時，電子標簽記錄了當前時間。手持監控設備中的各模塊具有以下特點:(I)存儲單元存儲單元,采用金士頓(Kingston)microSDHC存儲卡,容量4G。存儲單元與數據處理單元連接，用于存儲GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息。(2)界面顯示單元界面顯示單元，與數據處理單元連接，用于向使用者提供顯示界面，包括顯示開關鍵、數據清除鍵、查詢鍵、錄入數據鍵、數字鍵等相關命令的一個或多個組合。(3)電子標簽讀取單元電子標簽讀寫單元，使用低頻RFID讀寫芯片和高頻RFID讀寫芯片。本實例中采用英國漢石技術公司的R13MP高頻多協議讀寫器芯片。電子標簽讀取單元，用于獲取試卷包裝物上的電子標簽信息，電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間。(4)電源單元電源單元用于實現對系統中有源器件的供電，同時還可以對電池進行充放電管理。電源單元可以對各系統分模塊采用獨立的電源管理，在其空閑時使其進入休眠狀態或關閉其電源。從而使系統總功耗大大降低。(5) GPS定位單元GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息。全球定位系統(Global Positioning System簡稱GPS)是美國第二代軍用導航系統，可實現全球范圍內的實時導航和定位。GPS由太空衛星、地面控制系統、用戶設備三個部分組成。太空衛星共有27顆，24顆運行，3顆備用。24顆可操作的工作衛星以55°的傾角分布在地球上空20 200KM的6個軌道面上。這些衛星軌道上的分布狀態使地球上的任何位置在任意時候都可以同時收到至少6顆衛星的定位信息，這些衛星則不斷地給全球用戶發送位置和時間的廣播數據。地面控制系統主要作用有:根據監控系統對GPS的觀測數據計算出衛星的星歷和衛星鐘的改正參數等，并將這些數據注入到衛星中去；對衛星進行控制，對衛星進行發布指令；接收衛星信號，監測衛星狀態等。用戶設備用于接收GPS衛星所發出的信號，利用這些信號進行導航定位等工作。
GPS系統的基本定位原理是:每顆GPS衛星時刻發布其位置和時間數據信號，用戶接收機可以測量每顆衛星信號到接收機的時間延遲，根據信號傳輸的速度可以計算出接收機到不同衛星的距離。同時收集至少4顆衛星的數據時，就可以算出三維坐標、速度和時間。由于GPS具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實時性好、抗干擾能力強等特點，近年來在國內外得到了廣泛的應用，在各個領域發揮了極大的作用，已成為了信息時代不可以或缺的一部分。本施例中使用GSU-38A0GPS模塊。其特點是體積小、接口簡單、可靠性強，可用于DSP、ARM、單片機系統。模塊5V輸入，由固定電源輸出芯片LT1085輸出3.3V電壓給GSU-38A0 芯片。GSU-38A0GPS模塊具有12個數據并行接收通道，包括了 8個數據位、I個起始位、I個停止位、無校正位，輸出電平為CMOS電平、電流為1mA。通/[目方式是米用異步串行通/[目，默認的通訊速率是4800baud，接收頻率為1575.42±1.0MHz LI波段C/A碼。GSU-38A0GPS接收模塊可以提供經度、緯度、速度、高度、世界協調時間、頻率和GPS衛星軌道信息等。它的最大特點是:低壓3.3V供電；工作電流不高于50mA(不含天線消耗);高靈敏度_145dBm ;可以輸出時間的最小單位為0.01秒。GPS的定位精度問題主要應歸結于美國軍方的軍事策略(SA)。在無SA影響的情況下，當roop值小于等于3，并且相對被測點GPS衛星不在其軌道上所處位置良好時，得到的位置數據有95%的精度在10米以內；另外使用差分定位技術，其范圍在2-3米左右。如果天線被遮擋或者GPS衛星所處位置不很理想時，PDOP值會降低，而且有部分定位數據的精度可能要超出10米的范圍。對于第一次運行，本GPS模塊需要花費50秒左右對接收到的衛星數據進行累計運算后，才能完成第一次定位(即“冷啟動”)。自冷啟動后，每次定位所需要的時間小于12秒。在運行過程中定位信息大約每秒更新一次。如果收到了 3顆以上符合roop和HDOP門限值的衛星信號可實現2維定位，收到4顆符合roop和HDOP門限值的衛星信號可實現3維定位。不需要初始狀態輸入和初始時刻輸入。本GPS模塊有8M的flash存儲器，信息格式可以是NMEA-0183或Binary，采用ASCII代碼。附帶的天線中心頻率為1575.42MHz，右螺旋偏振，增益大于等于_5dB，軸線比為 3dB。(6)數據處理單元數據處理單元主要是將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。(7)無線通訊單元用于實現手持監控設備與遠程監控平臺的通訊傳輸，將手持監控設備中的相關數據發送到遠程監控平臺。本實施例中使用GPRS無線通訊技術。在具體實施過程中，可以將數據處理單元和無線通訊單元集成在一起，如在系統芯片MTK6225實現數據處理及通訊傳輸。這種解決方案能夠提高性能并滿足對低成本，低功耗的要求。本發明還提供了一種試卷安全管理監控方法，其中包括:
開啟手持監控設備，手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元；GPS定位單元確定該手持監控設備的位置信息；電子標簽讀取單元，當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元將所述位置信息及電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。試卷安全管理監控方法的具體實施過程如下:每位領取試卷人員都帶自己有效證件領取一個手持監控設備；領取試卷時，開啟手持監控設備，手持監控設備通過GPS定位單元獲取該試卷包裝物的當前位置信息，通過電子標簽讀取單元獲取試卷包裝物上的電子標簽信息，包括試卷包裝物的數量、當前試卷領取時間，這時手持監控設備將當前位置信息、試卷包裝物的數量、當前時間發送給主機；當試卷包裝物在手持監控設備開啟狀態下打開時，電子標簽信息還包括報警信號，這時手持監控設備將當前位置信息、報警信號、試卷包裝物的數量、當前試卷開啟時間發送給主機；當試卷包裝物打開后，電子標簽將永久失效，如果這時才打開手持監控設備，那么手持監控設備將無法獲取電子標簽信息。遠程監控平臺可對操作人員進行操作權限管理；對試卷包裝物進行監控、報警接收處理，統計試卷包裝物開啟時間、地理位置信息。綜上所述，本發明通過采用嵌入物聯網技術的手持監控設備，對試卷包裝物上的電子標簽進行監控，將手持監控設備處于使用狀態時的位置信息以及獲取的試卷包裝物的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺，減少了工作量，實現了遠程的自動監控；同時減少和避免了很多人為因素，提高了試卷領取、運輸、打開過程中的安全性。最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種試卷安全手持監控設備，其特征在于，包括:GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元以及電源單元； 電源模塊，用于為GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元及無線通訊單元提供電源； GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息； 電子標簽讀取單元，用于當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，所述電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間； 數據處理單元，分別與GPS定位單元以及電子標簽讀取單元連接，用于將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。
2.根據權利要求1所述的試卷安全手持監控設備，其特征在于，所述手持監控設備還包括:分別與數據處理單元連接的存儲單元及界面顯示單元； 存儲單元，用于存儲GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息； 界面顯示單元，用于向使用者提供顯示界面，包括顯示開關鍵、數據清除鍵、查詢鍵、錄入數據鍵、數字鍵的一個或多個 組合。
3.一種試卷安全管理監控系統，包括遠程監控平臺、安裝在試卷包裝物上的電子標簽，其特征在于，還包括手持監控設備，所述手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元以及電源單元； 電源模塊，用于為GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元及無線通訊單元提供電源； GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息； 電子標簽讀取單元，用于當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，所述電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間； 數據處理單元，分別與GPS定位單元以及電子標簽讀取單元連接，用于將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。
4.根據權利要求3所述的試卷安全管理監控系統，其特征在于，所述手持監控設備還包括:分別與數據處理單元連接的存儲單元及界面顯示單元； 存儲單元，用于存儲GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息； 界面顯示單元，用于向使用者提供顯示界面，包括顯示開關鍵、數據清除鍵、查詢鍵、錄入數據鍵、數字鍵的一個或多個組合。
5.一種試卷安全管理監控方法，其特征在于，包括: 開啟手持監控設備，手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元； GPS定位單元確定該手持監控設備的位置信息； 當試卷包裝物上的電子標簽有效時，電子標簽讀取單元獲取電子標簽信息，包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元將所述位 置信息及電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平 臺。
全文摘要
本發明涉及一種試卷安全管理監控系統、方法及手持監控設備。該便攜手持監控設備包括GPS定位單元、電子標簽讀取單元、數據處理單元、無線通訊單元以及電源單元；GPS定位單元，當使用該手持監控設備時，用于確定該手持監控設備的位置信息；電子標簽讀取單元，用于當試卷包裝物上的電子標簽有效時，獲取電子標簽信息，所述電子標簽信息包括試卷包裝物的數量、報警信號、當前時間；數據處理單元，分別與GPS定位單元以及電子標簽讀取單元連接，用于將GPS定位單元確定的該手持監控設備的位置信息以及將電子標簽讀取單元獲取的電子標簽信息通過無線通訊單元發送到遠程監控平臺。本發明實現了試卷管理的遠程自動監控，提高了試卷管理的安全性。
文檔編號G06Q50/20GK103198440SQ20121000466
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者李辰 申請人:李辰, 張武